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Identificando e Rastreando itens na era do IoT

Ênio Prates Vasconcelos Filho

17/05/16 – ÊNIO FILHO

Sobre Mim

Δ Ênio Prates Vasconcelos Filho

Profissional

Δ Engenheiro de Controle eAutomação – UnB;

Δ Mestre em SistemasMecatrônicos – UnB;

Δ Professor da ALFA e da PUC

Atuação

Δ Desenvolvedor de projetos na área de #IoTcom microcontroladores

Δ Experiência em Hardwares reconfiguráveis(FPGA) e microcontroladores embarcados

Δ Trabalhos intensivos com tecnologia RFID

Δ Pratico bastante o nobre esporte bretão:Futebol;

Δ Grande fã de HQs;


Tópicos

Δ IoT – Controle e Visibilidade

Δ Um pouco de História...

Δ Rastreamento:

• Código de barras

• RFID

• GPS

• BLE

Δ Desafios

Δ Cases

Δ O que usar


#IoT

Δ Revolução tecnológica;

Δ Surgimento de itens conectados a Web;

Δ Também chamada por alguns de Internet of Everthing;

Δ Tendência de desenvolvimento de novos sensores, plataformas, módulos...


IoT – Controle e Visibilidade

Δ As empresas realizam diversas atividades,buscando cumprir sua missão, com oobjetivo de agregar valor aos acionistas,colaboradores e mercado;

Δ Dentro desses objetivos, a logísticaassume um papel muito importante:• Garantia de que o produto chegue ao seu

destino;

• Exercer o controle e dar visibilidade asoperações;

Δ Isso permite identificar como, quando,onde, quanto e quais processos os ativosestão sofrendo naquele momento;


IoT – Controle e Visibilidade

Δ Controle: imaginemos o desafio de controlar um estabelecimento varejistacom um estoque de 4.000 a 80.000 itens de alto giro;

Δ Visibilidade: nesse mesmo cenário, como analisar condições de vendas,históricos, onde estão distribuídos os produtos...


IoT – Um pouco de História...

Δ Em situação semelhante a essa, em um mundo globalizado, de alto giro, oIoT surge como solução no mundo dos cosméticos...

O que os Batons tem a ver com a Intenet of Things?????



Δ Em meados dos anos 90, um britânico – Kevin Ashton –então funcionário da P&G, ficou intrigado ao perceber queum específico tom de cor da nova linha de batons sempredesaparecia das prateleiras.

Δ E, para sua surpresa, o sistema de gestão indicavaabundância dessa mesma cor no estoque;

O que aconteceu com aqueles batons?

Se haviam mais, por que estavam nos estoques e

não nas lojas?



Δ Na mesma época, varejistas ingleses começavam a testar um cartão defidelidade com uma nova tecnologia, envolvendo um chip com “transmissãode rádio”.• Essa tecnologia viria a ser conhecida como RFID...

Δ Então, surge a ideia de Ashton: “E se eu tirar o microchip a rádio do cartãode crédito e colocá-lo nos batons”?

Δ Se uma rede sem fio podia Ler osdados dos cartões, porque não ler osdados de um chip em um pacote debatons e “dizer” a loja onde elesestão?



Δ Surge, então, no MIT o Auto-ID center, para estudar o RFID e a“embalagem” inteligente;

Δ Em 1999, em uma reunião da P&G, surge o termo Internet of Things, com aideia de se etiquetar eletronicamente os produtos da empresa, para facilitara logística da cadeia de produção, através de RFID;

Δ Em 2000, é publicado o livro “Quando as coisas começam a pensar”, de NeilGershenfeld, sobre a adição de dados em itens de uso diário.

Δ Por volta de 2010, surge a visão de que o “next big thing” seria colocar emrede o mundo físico e coletar os dados de tudo!


Rastreamento

Δ Começou-se a observar que a tecnologia mais utilizada até então paragerenciar itens, já não trazia resposta para toda a demanda por controlenecessária para as grandes corporações.

Δ Estamos falando do famoso Código de Barras


Rastreamento – Código de Barras

Δ O código de barras, apresenta como grandes vantagens:• Custo;

• Familiaridade;

• Leitura rápida;

Δ Contudo, apresenta como desvantagens:• Necessidade de leitura unitária;

• Pequeno alcance de leitura;

• Não individualização do item;

Δ Por consequência, a Localização e Rastreamento de um itemou produto é bastante complexa e limitada!


Rastreamento

Δ A ideia de rastreamento, como falamos, vem da busca de controle e visibilidadedos processos, permitindo a gestão dos mesmos.

Δ Logo, as inovações em tecnologias de rastreamento surgem com o objetivo deatender demandas específicas de mercado, como:• Controle de movimentação• Controle de Estoque• Inventário• Segurança

Δ Contudo, qualquer nova tecnologia, para ser implementada/aceita, precisavencer algumas necessidades, como:• Garantir aumento do ROI (Return off investment);• Diminuição de perdas;• Aumento de velocidade;• Controle de processo;


Rastreamento - RFID

Δ A partir das necessidades do mercado e da evolução tecnológica, surgeuma nova solução para controle e rastreamento de itens:

RFID(Identificação por Rádio Frequência)

Δ O que é RFID?• É uma tecnologia utilizada para identificar, rastrear e gerenciar desde

produtos e documentos até animais ou mesmo indivíduos, sem contato e sema necessidade de um campo visual.

• É um método de identificação automática através de sinais de rádio,recuperando e armazenando dados remotamente através de dispositivosdenominados etiquetas, tags ou transponders.


Rastreamento - RFID

Δ Como o RFID funciona?


Rastreamento - RFID

Modelos de Etiquetas RFID:

Δ Passivas:

ΔAtivas:


Rastreamento - RFID

Δ Utilizações:• Inventário;

• Rastreamento individualizado de itens;

• Controle de acesso “sem parar”;

Δ RFID x Código de Barras:• Vantagens:

o Rastreamento individualizado de itens;

o Velocidade e maior alcance de leitura;

o Controle de itens em tempo real;

o Capacidade de medição de grandezas:temperatura, umidade...

o Capacidade de armazenamento de dadoslocais: data de validade, manutenções...

• Desvantagens:o Custo;

o Falhas de leitura em “gaiola de Faraday”;


Rastreamento - GPS

Δ Até pouco tempo atrás, uma tecnologia cara e utilizada por poucos, hojeestá presente em nossos celulares, tênis, carros...

Δ O GPS (Global Positioning System) é um aparelho que teve sua origem noDepartamento de Defesa dos Estados Unidos. Sua função é a de identificara localização de um aparelho chamado de receptor GPS.

Δ Os aparelhos receptores, por sua vez, têm a função de enviar um sinal paraos satélites. Por triangulação de sinais, temos a localização do aparelho.


Rastreamento - GPS

Δ Como já falamos, as aplicações mais comuns do GPS nós jáconhecemos:• Sua Localização naquele instante;

• Como chegar em algum lugar;

• Marcações precisas de terrenos;

Δ Porém, com o conceito do IoT cada vez mais espalhado, novas demandasforam criadas, buscando uma maior integração entre “coisas” e a rede.


Rastreamento - GPS

Rastreamento de crianças/idosos

Controle de Desempenho de Atletas

Bagagens Inteligentes Rastreamento de animais

Localizador e Bloqueador de Veículos


BLE – Bluetooth Low Energy

Δ A tecnologia BLE é um protocolo de rede de tecnologia semfio que teve origem no “velho e conhecido” Bluetooth;

Δ Surgida em 2010, embora carregue o mesmo nome doBluetooth “Clássico”, tem uma especificação completamentenova, projetada para habilitar o funcionamento dedispositivos de baixo consumo de energia por vários mesescom baterias pequenas.

Δ Com um alcance de comunicação de até 50 m e baixoconsumo dos dispositivos, o BLE surge como alternativa asTAGs RFID ativas;

Δ Os dispositivos BLE são chamados de Beacons.


BLE – Bluetooth Low Energy

Δ A tecnologia BLE pode ser utilizada para check-in de cupons, automaçãoresidencial, dispositivos de fitness, marketing de proximidade, segurança epagamentos móveis.


Rastreamento – BLE

Δ Em função do longo alcance, da alta duração das baterias e dos métodos decomunicação entre devices, os dispositivos que implementam o BLEapresentam uma vantagem em relação aos dispositivos GPS:

Permitem a localização em Interiores!


Rastreamento – BLE

Δ Como a Apple tem apostado muito nessa tecnologia, adquiriu, em 2013 a empresa demapeamento WiFiSLAM – que possuía uma solução de mapeamento de interiores, oque sugeria que ela já estava “de olho” no negócio de Beacons para localização.

• Pela “bagatela” de $ 20M!

Δ A utilização de vários Beacons, possibilita que as aplicações façam triangulação paradeterminar uma posição geográfica com maior precisão.

Δ Embora tecnicamente viável, quanto maior for a precisão, maior será o processamentodo dispositivo, e consequentemente, maior será o consumo da sua bateria.


Desafios

Δ É sempre importante citar que essas tecnologias ainda estão emcrescimento, com novas descobertas todo o tempo;

Δ E, em função do boom dessas tecnologias, muitas empresas se lançam aomercado, sem conhecer aquilo que estão fazendo, produzindo sistemasincompletos e que não atendem as necessidades;

Δ Com isso, surge a impressão de que a tecnologia não funciona, quando, emverdade, aquela implementação é que não está ok...


Desafios

Alguns dos desafios:

Δ RFID:• Necessidade de testes para escolha das etiquetas;

• Avaliação da relação material x etiqueta;

Δ GPS:• Alcance de sinal do hardware escolhido;

Δ BLE:• Hardware de qualidade


Rastreamento e IoT

Δ Sabe-se que dados são diferentes de informação;

Δ O dado é aquilo que é medido em um sistema de maneira bruta, semtratamento;

Δ No contexto do IoT, uma medida que não é acessível é um dado, não umainformação.

Δ Exemplo: de que adianta rastrear meu cachorro, se não tenho acesso a essainformação, quando ela for necessária?


Rastreamento e IoT

Δ Por essa razão, é tão importante a forma como esses dados vão sertratados (de maneira rápida eficiente) e de que maneira temos acesso aessas informações.

Δ Esse conceito de tratamento de muitos dados, vindos de um número cadavez maior de sensores é chamado de BigData.

Δ E que deve ser levado em conta no processo de construção da solução,para garantir eficiência e funcionalidade para os usuários.


Atualmente: cases

Δ Hospital Albert Einstein usa RFID para rastreamento de ativos(2012):• Com o sistema, a instituição localiza equipamentos médicos,

monitora temperatura de geladeiras e amplia sua capacidadede controle de recursos

Δ C&A aplica tecnologia RFID em centros de distribuição naFrança (2016):• Em 2015, introduziu a tecnologia em um terço das lojas na

França, prevendo ter os todos os estabelecimentos francesesequipados com a mesma em meados de 2016.


Atualmente: cases

Δ Brasil combaterá roubo de carga com tags (2015)• As etiquetas RFID serão colocadas nos caminhões e um recadastramento

obrigatório de motoristas começará em setembro deste ano (adiado);

Δ Hermitex reduz tempo para inventário em 70% (2016)• Além de otimizar os processos de contagem, a confecção Hermitex, de

Campinas (SP), atingiu o índice de 100% de rastreabilidade de seus produtos


Atualmente: cases

• Coleiras inteligentes: Empresa cria coleira inteligente para facilitar a vida dequem tem cachorro (2015)oO produto é capaz de prevenir que o animal se afaste demais e se perca, além de

contar com uma bateria capaz de sobreviver durante 14 dias com apenas umacarga

• Sistema monitora pacientes com Alzheimer (2015)oA empresa GTX, que já fornece uma solução baseada em GPS para monitorar

pacientes com doenças cognitivas, criou uma versão Bluetooth (BLE)


Atualmente: Cases

Δ Volvo transforma smartphones em chaves de carros (2016)• A montadora está testando uma nova funcionalidade que permitirá aos

condutores acessar e iniciar seus veículos usando seu aplicativo desmartphone

Δ Etiqueta eletrônica interage com compradores (2016)• O novo visor de prateleira emprega tecnologia de beacon e fornece

informações tanto a clientes como trabalhadores, inclusive sobre omovimento na loja


Qual tecnologia usar?

Δ Como pudemos ver, as várias tecnologiaspossuem vantagens e desvantagens.

Δ Em cada projeto, devemos analisar:• Qual o problema a ser resolvido?

• Status da tecnologia;

• DIY (pequena escala) ou larga escala?

• Suporte do fabricante ou da comunidade;

• Capacidade de Integração com outrosdispositivos?

• Escolha a tecnologia a usar e garanta que elaatende aos requisitos do projeto.

Dúvidas?

Contatos: E-mail: [email protected]

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Obrigado a Todos!

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